12蜗杆传动.ppt

1、122蜗杆传动的主要参数及几何关系,123蜗杆传动的失效、材料、受力,124蜗杆传动的设计计算,第12章蜗杆传动设计,121蜗杆传动的类型及特点,125圆弧园柱蜗杆传动的设计,126蜗杆传动的效率、润滑、热平衡,蜗杆传动概述,蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成的，用于传递交错轴之间的回转运动和动力，通常两轴交错角为90。传动中一般蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。,啮合特点,传动比大（一般i12=10100)，结构紧凑；,连续啮合且为线接触，传动平稳，噪声小；,蜗轮主动时自锁，常用于起重机械；,齿面滑动速度大，易发热、胶合、磨损，故蜗轮常用耐磨材料（青铜）制造，成本较高；,效率低；,轴向力较大。,12-2蜗

2、杆传动主要参数及几何关系,12-1蜗杆传动的类型及特点,一、蜗杆的形成,蜗杆,蜗轮,螺旋角：1导程角：,斜齿轮蜗杆,二、蜗杆的类型,圆柱蜗杆,环面蜗杆,普通圆柱蜗杆（按刀具位置不同）,阿基米德蜗杆,延伸渐开线（法向直廓）蜗杆,渐开线蜗杆,12-1蜗杆传动的类型及特点,圆锥蜗杆,阿基米德蜗杆(ZA),加工：刀刃与蜗杆轴线共面,特点：端面-阿基米德螺线,轴面-直线,12-1蜗杆传动的类型及特点,渐开线蜗杆(ZI),加工：刀刃与蜗杆的基圆柱相切,特点：端面-渐开线,渐开线蜗杆的加工，刀具安装较困难，生产率低，故常用阿基米德蜗杆。,12-1蜗杆传动的类型及特点,12-2蜗杆传动主要参数及几何关系,一、

3、阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件,主平面（中间平面）：通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面。,主平面,正确啮合条件,在主平面内，蜗轮蜗杆的传动相当于齿轮齿条的啮合传动。,=2,1,1.蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2,螺旋线的条数，称为蜗杆的头数Z1（取Z1=1-4）。,头数过多不易加工；蜗杆过长，蜗杆刚度；Z1取小些，自锁好；Z1取大些，效率高。,二、蜗杆传动的主要参数,（标准参数取在主平面）,12-2蜗杆传动主要参数及几何关系,12-2蜗杆传动主要参数及几何关系,Z2=iZ1；为保证传动平稳，Z226；一般Z2不宜大于80：Z2结构尺寸，蜗杆刚度。,2、压力角,3、模数,与齿轮不同。,12-2蜗杆传

4、动主要参数及几何关系,4.蜗杆的导程角,12-2蜗杆传动主要参数及几何关系,5、蜗杆中圆（分度圆）直径d1与蜗杆直径系数q,为了限制滚刀数量，对同一种模数的蜗杆，规定了14个标准的中圆直径。,中圆直径d1与模数m的比值称为蜗杆直径系数q。,蜗杆直径系数和标准模数对应值见表12-1。,12-2蜗杆传动主要参数及几何关系,直径数太多加工相配蜗轮的刀具数,蜗杆分度圆直径与其模数的匹配标准系列（mm）,摘自GB10085-88，括号中的数字尽可能不采用。,12-2蜗杆传动主要参数及几何关系,三、几何尺寸计算（与齿轮基本相同，自学）。,四、传动比,五、蜗轮的转向：,左右手法：左旋左手，右旋右手，四指转向

5、1，拇指反向；即为v2。,12-2蜗杆传动主要参数及几何关系,例：试判断蜗轮或蜗杆的转（旋）向。,12-2蜗杆传动主要参数及几何关系,12-3蜗杆传动的失效形式、材料和结构,一、蜗杆传动的失效形式及材料选择,主要失效形式：胶合、点蚀、磨损。,材料,蜗轮齿圈采用青铜：减摩、耐磨性、抗胶合。,蜗杆采用碳素钢与合金钢：表面光洁、硬度高。,材料牌号选择：,高速重载蜗杆：20Cr,20CrMnTi(渗碳淬火5662HRC)或40Cr42SiMn45(表面淬火4555HRC),一般蜗杆：4045钢调质处理(硬度为220250HBS),蜗轮材料：vS12m/s时ZCuSn10P1锡青铜制造。,vS1015m/s时，采用压力喷油润滑。,当v14m/s时，采用蜗杆在上的结构。,12-6蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算,三、蜗杆传动的热平衡计算,对闭式传动，热量由箱体散逸，要求箱体与环境温差：,t,t=(t-t0)-温度差；,P1-蜗杆传递的功率；,i-表面散热系数；一般取：i=1017W/(m2),A-散热面积,m2,指箱体外壁与空气接触而内壁被油飞溅到的箱壳面积。对于箱体上的散热片，其散热面积按50%计算。,12-6蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算,t-温差许用值，一般取：t=6070,要求油